微生物发酵法生产谷胱甘肽
论述发酵生产谷胱甘肽的研究进展论文
论述发酵生产谷胱甘肽的研究进展论文谷胱甘肽是一种含γ-酰胺键和巯基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。
存在于几乎身体的每一个细胞。
谷胱甘肽能帮助保持正常的免疫系统的功能，并具有抗氧化作用和整合解毒作用，半胱氨酸上的巯基为其活性基团(故常简写为G-SH)，易与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子气，铅、汞、砷等重金属)等结合，而具有整合解毒作用。
谷胱甘肽具有广谱解毒作用，不仅可用于药物，更可作为功能性食品的基料，在延缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤等功能性食品广泛应用。
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内容仅供参考，欢迎阅读!论述发酵生产谷胱甘肽的研究进展全文如下：谷胱甘肽(GSH) 是一种由L - 谷氨酸、L - 半胱氨酸和甘氨酸组成的3 肽。
在临床上用于保护肝脏、治疗肿瘤、解除氧中毒、抗衰老和治疗内分泌紊乱等疾病，在医疗、食品、保健品生产及体育运动和有关生物研究领域有广泛市场。
1 菌种选育能够生产谷胱甘肽的菌株主要是酵母菌、酿酒酵母和热带假丝酵母, 其菌体内GSH 含量较高，且能长时间保持合成GSH 的能力。
发酵法生产GSH 的重点在于优良菌种的选育，以常规诱变育种以及遗传工程技术就可以得到优良的生产菌株。
1.1 常规诱变育种传统诱变育种大致可分为2 类：一是物理诱变方法，如紫外线诱变、放射线诱变、超声波诱变等;二是化学诱变方法，主要是用化学诱变剂处理，如亚硝酸盐、亚硝基胍、叠氮化钠、硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯等。
抗性筛选中常用的抗性筛选物有甲硫氨酸、乙硫氨酸、氯化锌、三氮唑等。
克热木江·阿布都热合曼用酿酒酵母作为出发菌株，先用紫外诱变筛选抗氯化锌突变株，再用亚硝基胍诱变筛选三氮唑和叠氮化钠抗性突变株，最后又用紫外和亚硝基胍复合诱变，最终得到的GSH高产突变株产量为162.0 mg/L，比出发菌株产量提高了404.7%。
王小娟用一株稳定高产的假丝酵母作为出发菌株，经过紫外诱变，氯化锌、甲硫氨酸抗性物交替筛选得到的突变株，谷胱甘肽产量是出发菌株的150%。
米糠发酵生产谷胱甘肽的工艺
米糠发酵生产谷胱甘肽的工艺
工艺步骤：
1. 米糠的处理
选择优质的米糠作为原料，清除杂质并进行粉碎。
2. 选种和发酵
选用高效的谷胱甘肽发酵菌株并进行预处理，然后添加到米糠粉中进行发酵。
发酵条件包括时间、温度、pH等因素需要进行控制。
3. 酸解和沉淀
发酵结束后，通过酸解将谷胱甘肽释放出来，然后使用酸性沉淀剂将其沉淀下来。
4. 分离和纯化
沉淀下来的谷胱甘肽需要进行多次洗涤和离心处理，然后通过超滤、层析等技术进行纯化。
5. 干燥和包装
将纯化后的谷胱甘肽经过干燥处理，达到相应的含水率后，进行包装。
包装后的谷胱甘肽需存放在干燥、阴凉处以保持其质量。
工艺特点：
1. 使用米糠作为原料，资源丰富，成本低廉。
2. 发酵过程中可以得到各种有益物质，比如益生菌、酶等，具有综合
效益。
3. 采用酸解和沉淀的工艺，能够高效地提取谷胱甘肽，而且成本较低。
4. 使用纯化工艺，能够去除杂质和其他成分，提高谷胱甘肽的纯度和
质量。
5. 干燥后的谷胱甘肽便于包装和储存，能够保持其质量和稳定性。
应用领域：
谷胱甘肽是一种重要的营养保健品，广泛应用于保健品、药物、化妆
品等领域。
其作为一种天然抗氧化剂，能够有效地减轻人体对自由基
的损害。
此外，谷胱甘肽还能够修复细胞损伤、延缓衰老、提高免疫
力等。
因此，其应用范围非常广泛。
谷胱甘肽
GSH在美容上的应用
• 白荻多肽，采用了肌肤色素研究中最新的科学技术,研发出独家 “谷胱甘肽与高浓度苦参精华”以及其它一些独特成份的多重效 果配方,可由内而外双重锁定麦拉宁母细胞,让女人恢复珍珠般的 亮白肤质,并且能够淡化顽固的色斑。 • 白荻多肽就像是一把精密的高端“美白锁”，能够紧密地锁住洛 氨酸酶，阻止洛氨酸酶的渗透，以此来达到抑制黑色素形成的目 的。 • 谷胱甘肽，风行欧美50年，堪称世纪美白祛斑经典。全面补充白 荻多肽和苦参精华，对祛除皱纹、增加肌肤弹性，收缩毛孔、淡 化色素,全身美白有极好的功效. • 美白针由传明酸、VitC、左旋谷胱甘肽、VitB等组成。其中左旋 谷胱甘肽也叫还原型谷胱甘肽，有的配方中不是还原型的就没有 效果。
前体物质的添加：在前体氨基酸中, 半胱氨酸为GSH合成的关键氨基酸, 它的
存在能明显提高细胞内GSH 含量及GSH 的比生产速率, 但阻碍细胞量的增加。 在发酵过程中半胱氨酸的补加策略应以尽量减少对生长的抑制为原则。
谢谢大家
· 发酵法
谷胱甘肽在1888年，由deRey-Pailhade从酥母中分离出谷胱甘肽以后，谷 胱甘肽从酵母中提取的工艺也越来越成熟，并且已经成为目前生产谷胱甘肽 普遍采用的方法。
酵母发酵法生产谷胱甘肽
• 工艺流程图 诱变剂→酵母→高产酵母→热水抽提→离心 →调PH值→树脂吸附→酸洗脱→新鲜的CuO 沉淀→离心沉淀物→H2S置换→离心过滤→ 浓缩→脱色→喷雾干燥→成品
• 谷胱甘肽分子量为307．33，熔点189～193℃(分解)， 晶体是无色透明细长柱状(板状)，等电点(PI)为5．93， 成品见光易分解，易氧化。 在氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽中，只有还原型谷 胱甘肽才具有生理活性，而生物体内的氧化型谷胱甘肽 需要还原后才能发挥其重要的生理功能。因此，我们在 提取谷胱甘肽时，可以在溶液中加入具有强还原性的物 质如维生素C等，当存在这些强还原性的物质时可以保 护谷胱甘肽不容易被氧化。
(整理)谷胱甘肽中文概述
谷胱甘肽1谷胱甘肽（GSH）结构与功能1.1 GSH 的结构特征1.2 GSH的生理功能和应用1.3 总谷胱甘肽测定方法2几种谷胱甘肽的检测方法2.1 比色法2.2 荧光法2.3 高效液相色谱法（HPLC ）2.4DTNB法2.5 碘量法3几种谷胱甘肽的制备方法3 . 1溶剂提取法3 . 1 . 1谷胱甘肽的提取3 . 1 . 2谷胱甘肽的分离纯化3 . 2化学合成法3 . 3酶合成法3 . 4发酵法谷胱甘肽（Glutathione）1谷胱甘肽（GSH）结构与功能1.1GSH 的结构特征GSH 由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键形成，分子中有一特殊的γ-肽键，即由谷氨酸的γ-COOH 与半胱氨酸的α-NH2缩合成的肽键，它不同于蛋白质分子中的普通肽键。
GSH 为白色晶体，易溶于水、低浓度乙醇水溶液、液氨和二甲基甲酰胺。
2分子GSH脱氢后以二硫键相连形成氧化型谷胱甘肽（GSSG），又称谷胱甘肽二硫化物，多以水合物形式存在，是溶于水的白色晶体。
胱甘肽的相对分子质量为307 . 33;熔点为189～193 ℃(分解) ;溶于水、稀醇、液氨和二甲基甲酰胺,不溶于醇、醚和丙酮;谷胱甘肽固体较为稳定,水溶液在空气中则易被氧化[ 5 ]。
两分子GSH的活泼巯基氧化脱氢转变为一分子GSSG,但只有GSH才具有生理活性。
1.2 GSH的生理功能和应用GSH分子含有γ-谷氨酰基和活性巯基，是GSH许多重要生理功能的结构基础。
GSH在红细胞中作为巯基缓冲剂存在，维持血红蛋白和其它红细胞蛋白质的半胱氨酸残基处于还原状态。
GSH 还广泛存在于其它正常细胞中，有很强的亲和力，能与多种化学物质及其代谢物结合，清除体内氧自由基及其它自由基，具有保护肝细胞膜、促进肝酶活性、抗氧化、解毒等作用，是人体细胞内的主要代谢调节物质。
GSH 还在蛋白质和DNA 合成、物质运输、酶活性、新陈代谢及细胞保护等生物学功能中起着直接或间接的作用。
发酵法生产谷胱甘肽的研究进展
谷胱甘肽发酵法生产的研究进展摘要：谷胱甘肽（GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的具有多种重要生理功能的活性三肽，对维持生物体内合适的氧化还原环境起着关键作用，被广泛应用于医药、食品和化妆品等领域。
发酵法已成为目前生产谷胱甘肽最常用的方法，但现有生产能力还不能够满足市场需求。
本文主要针对发酵法生产谷胱甘肽的关键技术环节，包括菌种选育、工艺优化、过程控制的研究进展进行一个综述。
关键词：谷胱甘肽发酵生产菌种选育工艺优化过程控制谷胱甘肽(Glutathione，GSH) 是一种缩合而成的含C-谷氨酰基和巯基的生物活性三肽类化合物，在蛋白质和DNA 的合成、氨基酸的转运、细胞的保护等重要的生物学现象中起着直接或间接作用。
它主要分布于动物、植物、微生物细胞中，被广泛应用于临床医学、运动保健、食品加工等很多领域。
因此，GSH 已成为各国科学家研究和探索的热点。
1 谷胱甘肽的性质及功能虽然GSH的研究已经日益受到关注，但大家对其理化性质及生理功能的了解并不够全面。
而对这些基本信息的掌握，恰是我们更进一步探索谷胱甘肽各项作用机理的前提。
1.1谷胱甘肽的理化性质GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的具有多种重要生理功能的活性三肽，化学名称为C-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸( C-L-Glutamy-l L-Cysteiny-l Gly cine)。
GSH 的相对分子质量为307133，熔点189~193℃( 分解) ，晶体呈无色透明细长柱状，等电点为5.93，溶于水、液氨和二甲基甲酰胺，而不溶于醇、醚和丙酮。
GSH 分子中含有一特殊肽键C-谷氨酰胺键，其保护肝脏等许多特殊性质均与此肽键有关；GSH 分子中含有一个活泼的巯基- SH，易被氧化脱氢，2分子GSH 脱氢后转变为1分子氧化型谷胱甘肽( GSSG) 。
GSH 广泛存在于自然界中，动物肝脏、酵母和小麦胚芽中都含有丰富的GSH，其含量为1~10 mg/g，人和动物的血液中也含有较多的GSH，而植物组织中的GSH 含量则较低。
高产谷胱甘肽酿酒酵母的微生物育种策略
姓名：马荣琴 学号：20140897 专业：微生物
谷胱甘肽:
• 谷胱甘肽(glutathione, GSH)是一种具有重 要的生理功能的活性三肽，具有清除自由 基、解毒、延缓衰老和抗疲劳等多种生理 功效。目前生产上最常用的是发酵法，发 酵法生产谷胱甘肽的基础是选育一株稳定 高产的优良菌株。其选育方法主要有以下 几种：
基因组重排技术选育谷胱甘肽高产菌株
• 基因组重排技术是在上个世纪 90 年代被提出， 关于提出者国内的文献里还存在一些争议，本文 参考的是美国加州 Maxgen 公司的Cardayre 等人 提出的基因组重排技术(Genome shuffling)的概念： 在传统诱变的基础上，经过多轮(3 轮以上)原生质 体递推式融合，使多个亲本杂交，产生带有正向 进化标记的融合子代。该技术将传统诱变育种与 原生质体融合技术有机结合，大大加快菌株正向 突变的进程。因为其在菌株改造方面的优异表现， 被称为是微生物育种和代谢工程上的里程碑。
基因工程技术选育谷胱甘肽高产菌株 • 基因工程技术(gene engineering)是指将特 定基因导入生物体内，提高基因在生物体 内的表达量，改变生物的代谢途径，增加 酶活性的一种分子生物学技术。基因工程 育种技术可实现超远缘杂交，是一种可预 先设计和控制的育种新技术，其筛选标记 广泛、机理较明确、高产菌株的筛选率比 较高，近 20 年来发展较快。国内也有许多 学者正在致力于研究利用这种技术来提高 GSH 产量。
基因组重排技术的原理
• 基因组重排技术是在原生质体融合技术的 基础上，使不同基因组发生重排的过程。 其主要机制是利用原生质体融合将全基因 组片段交换重组，使多个亲本的优良表型 通过多轮的、随机的原生质体递归融合集 中于同一菌株，高效选育出我们所需要的 目标菌株。
谷胱甘肽的制造方法
谷胱甘肽的制造方法
谷胱甘肽的制造方法有以下几种：
1. 化学合成：通过合成反应，通过合成原料和催化剂进行反应，合成谷胱甘肽。
2. 发酵法：利用微生物（如大肠杆菌）进行发酵过程，通过微生物代谢产生的酶作用，将合成原料转化为谷胱甘肽。
3. 化工法：采用化学反应工艺，将合成原料在一定的温度、压力和pH条件下，经过氧化、还原等一系列化学反应步骤来合
成谷胱甘肽。
4. 植物提取法：从植物中提取谷胱甘肽，通过洗涤、萃取和浓缩等步骤将植物中的谷胱甘肽提取出来。
每种制造方法的适用范围和效率都不同，制造谷胱甘肽时需要根据具体的需求和条件选择合适的制造方法。
酵母发酵生产谷胱甘肽的培养基优化_卞芙蓉
酵母发酵生产谷胱甘肽的培养基优化卞芙蓉,劳兴珍,郑 珩,吴梧桐(中国药科大学生命科学与技术学院,江苏南京210009) 摘 要:目的应用Plackett -Burman 设计和球面对称设计实验,对酵母发酵生产谷胱甘肽的培养基进行优化。
方法首先通过Plackett -Burman 设计方法从10个因素中选择出对发酵产量影响较大的因素,即葡萄糖、酵母膏和半胱氨酸含量,然后用球面对称设计对这3个因素各取5个水平进行优化。
结果最佳培养基组成为:葡萄糖23.64g /L ,酵母膏29.07g /L ,半胱氨酸1g /L ,(NH 4)2SO 42g /L ,蛋白胨5g /L ,KH 2PO 41g /L ,MgSO 41g /L ,NaCl 2g /L 。
在优化条件下,发酵液中谷胱甘肽积累量可达162.3mg /L ,比优化前产量提高约56.2%。
结论证明用Plackett -Burman 设计和球面对称设计寻求菌体积累谷胱甘肽的最佳培养基组分是可行的。
关键词:谷胱甘肽;Plackett -Burman 设计;球面对称设计 中图分类号:TQ92 文献标识码:A 文章编号:1005-1678(2009)03-0184-03Study on the optimal media of glutathione production of Saccharomyces cerevisiaeBIAN Fu -rong ,L AO Xing -zheng ,ZHE NG Heng ,WU Wu -tong(School of Life Scie nce and Tec hnology ,China Pharmaceutic al University ,Nanjing 210009,China ) Abstract :Purpose To study the optimal media of glutathione pr oduction of Saccharomyces c erevisiae by Plackett -Burman design and spherical symmetric design .Methods Firstly ,the three factors were selected :glu -cose ,yeast extract and L -cysteine which can apparently influence the glutathione production from ten factors by Plackett -Bur man design ,and then three factors were optimized through spherical symmetric design .Results The optimal media suc h as 23.64g /L gluc ose ,29.07g /L yeast extract ,1g /L L -c ysteine ,2g /L (NH 4)2SO 4,5g /L peptone ,1g /L KH 2PO 4,1g /L MgSO 4,and 2g /L NaCl were applied .Under the optimal media ,the yield of glutathione in the fer mentation broth was 162.3mg /L ,which was 56.2%higher than before .C onclusion It is available to find the optimal media for glutathione pr oduction by Plackett -Burman design and spherical symmet -ric design .Key words :glutathione ;Plackett -Burman design ;spherical symmetric design 收稿日期:2008-12-16作者简介:卞芙蓉(1984-),女,江苏盐城人,在读硕士研究生;郑珩,通信作者,副教授,E -mail :z hengh18@hot mail .co m 。
谷胱甘肽的生理功能与主要用途与应用领域!
谷胱甘肽的生理功能与主要用途与应用领域！谷胱甘肽的生理功能与主要用途与应用领域！一、背景及概述由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。
谷胱甘肽可以氧化型(GSSG)和还原型(GSH)存在，两者可互相转变。
其在组织中分布很广，多以还原型存在。
还原型谷胱甘肽对维持巯基酶的活性和红细胞膜的稳定性有重要作用。
它还能参加小肠内氨基酸的吸收和肾小管对氨基酸的重吸收作用。
而半胱氨酸残基的巯基是某些酶的必需基因；胱氨酸残基的二巯键是胰岛素、加压素、催产素和免疫球蛋白等分子中的重要结合键。
当发生某些中毒时，可使这些分子中化学基因发生改变引起它们的活性改变或丧失。
因此谷胱甘肽在生物氧化、氨基酸转运、毒物解毒、保护血红蛋白等过程中起一定作用。
谷胱甘肽广泛存在于所有生物细胞中，其中以酵母、小麦胚芽以及人和动物肝脏、肾、红细胞和眼睛晶状体中含量较为丰富。
正常人体GSH和GSSG的比例为100∶1，全血中GSH的正常质量浓度约为371mg·L-1，人体的肝脏和肾脏是GSH主要的合成、代谢和排泄器官。
自1888年，法国科学家DereyPailhade首先在酵母抽提物中发现谷胱甘肽以来，科学家一直在努力研究它的生理活性并逐渐现它在清除自由基，解毒，保护肝脏以及抗癌等方面的用途。
谷胱甘肽在医药领域和食品工业领域具有广泛应用，目前开发谷胱甘肽已成为研究热点。
二、生理功能谷胱甘肽结构中半胱氨酸侧链基团上连有一个活泼巯基，它是谷胱甘肽许多重要生理功能的结构基础，能保护体内重要酶蛋白巯基不被氧化、灭活，有利于酶活性的发挥。
通过巯基与体内的自由基结合，可直接使自由基还原为容易代谢的酸类物质，加速自由基的排泄，从而减轻自由基对重要脏器的损害。
此外，谷胱甘肽所含的γ谷氨酰胺键能维持分子的稳定性并参与转运氨基酸；谷胱甘肽中的甘氨酸和半胱氨酸残基还可参与胆酸的代谢。
三、用途用于药物中毒、酒精中毒、丙酮血性呕吐症(自体中毒、周期呕吐症)、重金属中毒、慢性肝病、里耳黑变病、肝斑、炎症后色素沉着、妊娠呕吐和晚期妊娠中毒，预防及治疗放射线、抗癌药物及其他原因引起的白细胞减少症，还用于放射病及放射线引起的口腔粘膜炎、过敏性疾病。